Ein Sternsystem mit drei Supererden (Originalartikel vom 02.03.2018)

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Weekly Science Update – Übersetzt von Harald Horneff

(Originalartikel unter www.cfa.harvard.edu)

Eine künstlerische Darstellung eines Exoplanetensystems, in diesem Fall um den Stern HD 7924, das zwei Supererden (die Objekte c und d in diesem Bild) beherbergt. Astronomen haben einen Stern mit drei Supererden entdeckt, die vor ihrem Stern vorüberziehen, was sie zu erstklassigen Kandidaten für eine gründliche Untersuchung ihrer Atmosphären macht. Karen Teramura & BJ Fulton, UH IfA (University of Hawaii / Institute for Astronomy)

 

Bis heute sind über 3.500 extrasolare Planeten bestätigt worden. Die meisten wurden mittels der Transit-Methode entdeckt und Astronomen können die Lichtkurven aus dem Transit mit den Beobachtungen des Pendelns der Radialgeschwindigkeit kombinieren, um Masse und Radius des Planeten abzuschätzen und damit dessen inneren Aufbau eingrenzen. Die Atmosphäre kann bei einem Transit ebenfalls untersucht werden, beruhend auf der Tatsache, daß sich die chemische Zusammensetzung der Atmosphäre, soll heißen ihre Opazität (Lichtundurchlässigkeit), mit der Wellenlänge ändert. Mißt man die Stärke des Lichtabfalls während eines Transits (die Tiefe des Einbruchs in der Kurve) bei verschiedenen Wellenlängen, kann man auf die Zusammensetzung und Temperatur der Planetenatmosphäre Rückschlüsse ziehen.

Die CfA-Astronomen Joseph Rodriguez, Andrew Vanderburg, Jason Eastman, David Latham und Samuel Quinn vom CfA entdeckten mit ihren Kollegen drei kleine transitierende Planeten, die den mit 100 Lichtjahren verhältnismäßig nahe liegenden Stern GJ 9827 umkreisen. Die drei Exoplaneten haben ungefähr 1.6, 1.3 und 2.1 Erdradien. Alle drei sind als Supererden eingestuft, besitzen also Massen, die über der Erdmasse, aber unterhalb der Neptunmasse liegen. (Die in dieser Arbeit nicht mit einbezogenen Messungen der Radialgeschwindigkeit dieser Exoplaneten wurden gerade erst gesondert veröffentlicht und bestätigen diese Schlußfolgerung.)

GJ 9827 ist einer der wenigen bekannten Sterne, der mehrere transitierende Exoplaneten von Erdgröße beherbergt, die für eine Charakterisierung der Atmosphäre geeignet sind. Seine drei Exoplaneten sind in der Tat von besonderem Interesse, da zwei von ihnen Radien zwischen 1.5 und 2.0 Erdradien haben. Innerhalb dieses Wertebereichs der Radien erwartet man, daß sich die Zusammensetzung der Planeten von steinförmig zu gasförmig wandelt; zudem gibt es nur relativ wenige derartiger Kandidaten für eine Untersuchung. Diese Planeten kreisen sehr nah um ihren Stern, mit Umlaufzeiten von 1.2, 3.6 beziehungsweise 6.2 Tagen, und auf Grund dieser geringen Abstände haben sie ziemlich hohe Temperaturen, die man auf 1.172, 811 und 680 Kelvin schätzt. Zukünftige Beobachtungen werden ihre Atmosphären untersuchen und ein viel genaueres Bild dieser außergewöhnlichen Familie an Supererden liefern.

Literatur:
„A System of Three Super Earths Transiting the Late K-Dwarf GJ 9827 at 30 pc“
Joseph E. Rodriguez, Andrew Vanderburg, Jason D. Eastman, Andrew W. Mann, Ian J. M. Crossfield, David R. Ciardi, David W. Latham, and Samuel N. Quinn
The Astrophysical Journal 155, 72, 2018

oder

arXiv:1709.01957v2 [astro-ph.EP]

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